海南大学食品科学与工程学院、海南热带海洋学院食品科学与工程学院、海南省海洋食品工程技术研究中心、海南热带海洋学院 海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心的裴志胜、薛长风、文攀、房佳琪、唐婷婷、李资政、王子轩、徐云升拟应用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)及核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术对鲣鱼、鲐鱼(均为红肉鱼)、草鱼和金鲳鱼(均为白肉鱼)4 种不同鱼糜盐擂、凝胶化和鱼糕化阶段的水分状态进行测定,揭示鱼糜凝胶形成过程水分的状态和迁移规律,比较不同食盐添加量(1%、2%、3%)对4 种鱼糜凝胶过程中水分状态及迁移的影响,为鱼糜制品凝胶化过程中水分状态变化的研究提供一定的理论基础。
4 种鱼肉中水分状态的分布情况
4 种鱼肉的水分分布存在一定差异性,金鲳鱼肉和草鱼肉中存在弛豫时间T21、T22、T23对应的3 种水分,鲣鱼肉和鲐鱼肉存在弛豫时间T21、T22对应的2 种水分。这可能是由于白肉鱼(金鲳鱼、草鱼)和红肉鱼(鲣鱼、鲐鱼)在组织结构上存在一定差异性。不同鱼肉的弛豫时间T21和T22存在差异性(P<0.05),且金鲳鱼和草鱼大于鲣鱼和鲐鱼,即水分自由度高,这可能与鱼种及其生长环境(深度、水中盐度)有关。
鱼糜凝胶过程中水分的迁移状态
盐擂后,鲣鱼和鲐鱼鱼糜水分分布没有发生变化,仍然存在弛豫时间T21、T22对应的2 种水分,但是金鲳鱼和草鱼鱼糜弛豫时间T23消失,只存在弛豫时间T21、T22,这可能是由于盐擂溃过程中鱼肉组织结构发生改变,盐溶性蛋白溶出形成溶胶,将T23束缚转化为T22。经不同食盐添加量(1%、2%、3%)盐擂后,金鲳鱼和草鱼鱼糜的弛豫时间T21、T22均显着大于鲣鱼和鲐鱼鱼糜(P<0.05),即金鲳鱼和草鱼鱼糜的结合水和不易流动水自由度显着高于鲣鱼和鲐鱼鱼糜。鲣鱼和鲐鱼鱼糜的弛豫时间T21、T22均较小,说明结合水和不易流动水的自由度低,该部分水的稳定性较高。2%食盐添加量下,4 种鱼糜的弛豫时间T22均相对较高。
凝胶化后,只有金鲳鱼鱼糜凝胶出现弛豫时间T23对应的水分分布。金鲳鱼、鲣鱼、鲐鱼3 种鱼糜凝胶化后的弛豫时间T21均增大(P<0.05),草鱼鱼糜凝胶化后弛豫时间T21减少(P<0.05),可能是由于金鲳鱼、鲣鱼、鲐鱼为海水鱼,草鱼为淡水鱼,海水鱼的蛋白质变性温度相对较低,蛋白质变性后暴露的极性基团与水的亲和能力增强,形成结合水。
4 种鱼糜鱼糕化后均出现弛豫时间T21、T22和T23对应的3 种水分,鱼糜鱼糕化后,弛豫时间T21均增加,说明结合水的自由度增大,在盐擂、凝胶化、鱼糕化过程中,鲣鱼和鲐鱼(红肉鱼)的弛豫时间T21、T22均小于金鲳鱼和草鱼(白肉鱼)。
鱼糜凝胶过程中水分状态的迁移情况
食盐添加量对同种鱼糜凝胶的影响主要是水分弛豫时间的影响,不影响水分分布状态,这可能与食盐添加量对鱼糜凝胶强度的形成有关;食盐添加量对不同种鱼糜凝胶的影响则主要是水分状态的影响,包括水分的弛豫时间和水分分布,这可能与不同种鱼糜凝胶强度的差异性有关。鲣鱼和鲐鱼的鱼糜凝胶过程相似,初始鱼糜、盐擂、凝胶化、鱼糕化过程水分的分布状态相似。这可能是由于鲣鱼和鲐鱼均为海水红肉鱼种;而金鲳鱼和草鱼鱼糜的凝胶过程存在一定差异性,凝胶化状态时金鲳鱼糜出现弛豫时间T23,这可能是由于金鲳鱼为海水白肉鱼,而草鱼为淡水白肉鱼,海水鱼的蛋白质变性温度相对于淡水鱼要低,故导致凝胶化状态时弛豫时间T23的出现。而海水红肉鱼(鲣鱼和鲐鱼)在凝胶化状态时没有出现弛豫时间T23,可能是由于海水白肉鱼与海水红肉鱼凝胶形成过程中肌浆蛋白存在差异性。
结 论
利用LF-NMR测定4 种鱼糜凝胶过程中水分状态的变化。结果表明:金鲳鱼和草鱼(白肉鱼)与鲣鱼和鲭鱼(红肉鱼)的水分状态存在差异性;金鲳鱼肉和草鱼肉中存在结合水、不易流动水和自由水,鲣鱼肉和鲐鱼肉中存在结合水和不易流动水;4 种鱼糜凝胶过程中水分状态的存在形式及水分弛豫时间和食盐添加量有一定关联,盐擂过程中,4 种鱼糜均只含有2 种水分,即结合水和不易流动水,鱼糕化后,4 种鱼糜中均存在结合水、不易流动水和自由水,凝胶化状态中,金鲳鱼鱼糜中存在结合水、不易流动水和自由水,草鱼、鲣鱼和鲐鱼鱼糜中存在结合水和不易流动水;与鱼肉的初始状态相比,鱼糕化后,4 种鱼糜的S22均下降,S23均上升。食盐添加量对同种鱼糜凝胶形成过程中水分状态的影响趋势一致,对不同种鱼糜凝胶形成过程中水分状态的影响存在差异性,这与鱼种有一定关系。由于鱼种生产环境及种类的差别,使鱼肉之间的水分状态存在差异性,形成凝胶的盐溶性蛋白间的差异可能导致其凝胶结构对水分的束缚能力不同,进而影响凝胶结构的稳定性及质量。